一种分布式驱动电动汽车电液复合制动防抱死方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种分布式驱动电动汽车电液复合制动防抱死方法及系统。该方法包括获取电动汽车的实时状态以及车辆数据；根据实时状态以及滚动半径确定实时滑移率，并获取期望滑移率；根据实时滑移率、期望滑移率以及实时状态判断制动模式；若制动模式为常规制动模式，则发出制动模式标志位为0，直接确定各车轮的总制动力矩；若制动模式为ABS制动模式，则发出制动模式标志位为1，并基于鲁棒积分滑模控制算法确定各车轮的总制动力矩；根据各车轮的总制动力矩以及实时状态对电机制动力矩与液压制动力矩进行分配；将分配好的电机制动力矩与液压制动力矩作用至各车轮，直至完成整个制动过程。本发明专利技术提升了车辆紧急制动时的安全性及稳定性。定性。定性。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式驱动电动汽车电液复合制动防抱死方法及系统


[0001]本专利技术涉及车辆控制领域，特别是涉及一种分布式驱动电动汽车电液复合制动防抱死方法及系统。

技术介绍

[0002]制动防抱死技术是汽车领域的一种主动安全技术，该技术可避免车辆紧急制动时由于车轮抱死而丧失方向稳定性，且能缩短紧急制动距离，目前量产车已基本标配此项技术。在量产车实现该技术的方法上，均是通过液压摩擦制动实现，具体控制方法为：整车控制单元(Vehicle Control Unit，VCU)根据驾驶员制动强度及车轮滑移率判断是否触发制动防抱死系统(Anti
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lock Braking System，ABS)控制，当触发时唤醒ABS控制单元，ABS控制单元控制液压执行单元内部的增、减压电磁阀进行轮缸增压
‑
保压
‑
减压循环工作，以液压摩擦制动调节车轮滑移率，直至退出ABS控制，以上ABS控制方法称为逻辑门限控制。随着技术的进步，为保证触发ABS控制时轮缸制动压力的连续性及平稳性，一些以PID、滑模控制、模糊控制等调节车轮滑移率的ABS控制方法被相继提出。
[0003]随着车辆电动化技术的发展，电动汽车在制动时，驱动电机可工作为再生制动模式，将动能回馈为电能存储至动力电池中，且电机制动响应迅速且输出精准，但电机制动力矩峰值有限，且受动力电池SOC、电机转速、电驱动系统温度影响。
[0004]针对已经应用于量产车的逻辑门限ABS控制方法，该方法导致轮缸压力波动大，降低了驾驶感受。针对提出的以PID、滑模控制、模糊控制等调节车轮滑移率的ABS控制方法，虽然可以降低轮缸压力的波动，但在完整的ABS控制过程中需要引入路面附着系数识别及轮胎纵向力估计。因此在进行防抱死控制时，依赖准确的道路模型及轮胎模型。但由于轮胎的受力具有强烈的非线性，在紧急制动的复杂工况下非线性特性更加突出，轮胎的实际受力情况会与模型有较大偏差，导致滑移率难以跟踪期望值。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种分布式驱动电动汽车电液复合制动防抱死方法及系统，提升了车辆紧急制动时的安全性及稳定性。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0007]一种分布式驱动电动汽车电液复合制动防抱死方法，包括：
[0008]获取电动汽车的实时状态以及车辆数据；所述实时状态包括：期望制动强度、每个车轮的轮速、动力电池SOC、电机转速以及车辆纵向车速；所述车辆数据包括：车轮的滚动半径、汽车总质量以及制动踏板转角；
[0009]根据所述电动汽车的实时状态以及所述车轮的滚动半径确定实时滑移率，并获取期望滑移率；
[0010]根据所述实时滑移率、期望滑移率以及所述实时状态判断所述电动汽车的制动模式；
[0011]若所述制动模式为常规制动模式，则发出制动模式标志位为0，直接确定各车轮的总制动力矩；
[0012]若所述制动模式为ABS制动模式，则发出制动模式标志位为1，并基于鲁棒积分滑模控制算法确定各车轮的总制动力矩；
[0013]根据所述各车轮的总制动力矩以及所述电动汽车的实时状态对电机制动力矩与液压制动力矩进行分配；
[0014]将分配好的电机制动力矩与液压制动力矩作用至各车轮，并返回所述获取电动汽车的实时状态以及车辆数据的步骤，直至完成整个制动过程。
[0015]可选的，所述根据所述电动汽车的实时状态以及所述车轮的滚动半径确定实时滑移率，并获取期望滑移率，具体包括：
[0016]利用公式确定实时滑移率；
[0017]其中，S为车轮的滑移率，R为车轮的滚动半径，ij＝[L1，R1，L2，R2]，分别代表左前轮、右前轮、左后轮、右后轮，v
x
为车辆纵向车速，ω
ij
为车轮的轮速。
[0018]可选的，所述根据所述实时滑移率、期望滑移率以及所述实时状态判断所述电动汽车的制动模式，具体包括：
[0019]根据所述期望滑移率确定滑移率的上限阈值和滑移率的下限阈值；
[0020]判断所述实时滑移率是否超过滑移率的上限阈值且车辆纵向车速是否超过ABS限制车速，得到第一判断结果；
[0021]若所述第一判断结果为实时滑移率超过滑移率的上限阈值且车辆纵向车速超过ABS限制车速，则进入RISMC触发计数，并判断所述实时滑移率是否超过滑移率的下限阈值，得到第二判断结果；
[0022]若所述第二判断结果为不超过，则维持常规制动模式；
[0023]若所述第二判断结果为超过，则进入ABS制动模式；判断所述实时滑移率是否触及滑移率的下限阈值，得到第三判断结果；
[0024]若第三判断结果为触及，则进入RISMC退出计数，并当所述实时滑移率不超过滑移率的上限阈值或者车辆纵向车速低于ABS限制车速时，进入常规制动模式；反之，维持ABS制动模式；
[0025]若第三判断结果为不触及，则维持ABS制动模式；
[0026]若所述第一判断结果为实时滑移率未超过滑移率的上限阈值或车辆纵向车速未超过ABS限制车速，则维持常规制动模式。
[0027]可选的，所述若所述制动模式为常规制动模式，则发出制动模式标志位为0，直接确定各车轮的总制动力矩，具体包括：
[0028]利用公式确定各车轮的总制动力矩；
[0029]其中，为左前轮的总制动力矩，为左后轮的总制动力矩，为右前轮的总制动力矩，为右后轮的总制动力矩，F
μ1
和F
μ2
分别为前、后轴制动力，R为车轮的滚动半
径。
[0030]可选的，所述若所述制动模式为ABS制动模式，则发出制动模式标志位为1，并基于鲁棒积分滑模控制算法确定各车轮的总制动力矩，具体包括：
[0031]利用公式确定各车轮的总制动力矩；
[0032]其中，为总制动力矩，为电机制动力矩与液压制动力矩的和，J为车轮的转动惯量，c为大于0的常量，ω
ij
为车轮的轮速，为各个目标车轮转速，s为积分滑模面，Ω(s)为改进的符号函数，ε为大于0的滑模控制参数，k为均大于0的滑模控制参数，为系统扰动力矩的界。
[0033]可选的，所述根据所述各车轮的总制动力矩以及所述电动汽车的实时状态对电机制动力矩与液压制动力矩进行分配，具体包括：
[0034]当动力电池SOC大于80％时，关闭电机制动功能，将所述各车轮的总制动力矩全部分配为液压制动力矩；
[0035]当电机转速低于100r/min时，关闭电机制动功能，将所述各车轮的总制动力矩全部分配为液压制动力矩；
[0036]当总制动力矩小于电机最大制动力矩时，将所述各车轮的总制动力矩全部分配为电机制动；
[0037]当总制动力矩不小于电机最大制动力矩时，电机制动输出电机最大制动力矩，将总制动力矩与电机最大制动力矩的差值分配为液压制动力矩。
[0038]一种分布式驱动电动汽车电液复合制动防抱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分布式驱动电动汽车电液复合制动防抱死方法，其特征在于，包括：获取电动汽车的实时状态以及车辆数据；所述实时状态包括：期望制动强度、每个车轮的轮速、动力电池SOC、电机转速以及车辆纵向车速；所述车辆数据包括：车轮的滚动半径、汽车总质量以及制动踏板转角；根据所述电动汽车的实时状态以及所述车轮的滚动半径确定实时滑移率，并获取期望滑移率；根据所述实时滑移率、期望滑移率以及所述实时状态判断所述电动汽车的制动模式；若所述制动模式为常规制动模式，则发出制动模式标志位为0，直接确定各车轮的总制动力矩；若所述制动模式为ABS制动模式，则发出制动模式标志位为1，并基于鲁棒积分滑模控制算法确定各车轮的总制动力矩；根据所述各车轮的总制动力矩以及所述电动汽车的实时状态对电机制动力矩与液压制动力矩进行分配；将分配好的电机制动力矩与液压制动力矩作用至各车轮，并返回所述获取电动汽车的实时状态以及车辆数据的步骤，直至完成整个制动过程。2.根据权利要求1所述的一种分布式驱动电动汽车电液复合制动防抱死方法，其特征在于，所述根据所述电动汽车的实时状态以及所述车轮的滚动半径确定实时滑移率，并获取期望滑移率，具体包括：利用公式确定实时滑移率；其中，S为车轮的滑移率，R为车轮的滚动半径，ij＝[L1，R1，L2，R2]，分别代表左前轮、右前轮、左后轮、右后轮，v
x
为车辆纵向车速，ω
ij
为车轮的轮速。3.根据权利要求1所述的一种分布式驱动电动汽车电液复合制动防抱死方法，其特征在于，所述根据所述实时滑移率、期望滑移率以及所述实时状态判断所述电动汽车的制动模式，具体包括：根据所述期望滑移率确定滑移率的上限阈值和滑移率的下限阈值；判断所述实时滑移率是否超过滑移率的上限阈值且车辆纵向车速是否超过ABS限制车速，得到第一判断结果；若所述第一判断结果为实时滑移率超过滑移率的上限阈值且车辆纵向车速超过ABS限制车速，则进入RISMC触发计数，并判断所述实时滑移率是否超过滑移率的下限阈值，得到第二判断结果；若所述第二判断结果为不超过，则维持常规制动模式；若所述第二判断结果为超过，则进入ABS制动模式；判断所述实时滑移率是否触及滑移率的下限阈值，得到第三判断结果；若第三判断结果为触及，则进入RISMC退出计数，并当所述实时滑移率不超过滑移率的上限阈值或者车辆纵向车速低于ABS限制车速时，进入常规制动模式；反之，维持ABS制动模式；若第三判断结果为不触及，则维持ABS制动模式；若所述第一判断结果为实时滑移率未超过滑移率的上限阈值或车辆纵向车速未超过
ABS限制车速，则维持常规制动模式。4.根据权利要求1所述的一种分布式驱动电动汽车电液复合制动防抱死方法，其特征在于，所述若所述制动模式为常规制动模式，则发出制动模式标志位为0，直接确定各车轮的总制动力矩，具体包括：利用公式确定各车轮的总制动力矩；其中，为左前轮的总制动力矩，为左后轮的总制动力矩，为右前轮的总制动力矩，为右后轮的总制动力矩，F
μ1
和F
μ2
分别为前、后轴制动力，R为车轮的滚动半径。5.根据权利要求1所述的一种分布式驱动电动汽车电液复合制动防抱死方法，其特征在于，所述若所述制动模式为ABS制动模式，则发出制动模式标志位为1，并基于鲁棒积分滑模控制算法确定各车轮的总制动力矩，具体包括：利用公式确定各车轮的总制动力矩；其中，为总制动力矩，为电机制动力矩与液压制动力矩的和，J为车轮的转动惯量，c为大于0的常量，ω
ij
为车轮的轮速，为各个目标车轮转速，s为积分滑模面，Ω(s)为改进的符号函数，ε为大于0的滑模控制参数，k为均大于0的滑模控制参数，为系统扰动力矩的界。6.根据权利要求1所述的一种分布式驱动电动汽车电液复合制动防抱死方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雷，王震坡，刘青松，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：